7.3.2 屏蔽效应和化学位移
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试样 TMS 106 0
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
低场
TMS
高场
9 8 7 6 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3
磁场强度增加的方向是 值减小的方向；
标准物: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si, TMS =0（单峰） 例：CHCl3： = —4—37—HZ— 106 = 7.28 ppm
10.5—12
6—8.5
9—10
4.6—5.9
1.7—3 0.2—1.5
13 12 11 10 9 8
RCOOH
R
RCHO
7654
CR2=CH-R
H CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2
3210
CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O
CH2=CH-CH3
■ 取代基的数目越多，对δ的影响越显著：
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应
具有多重键或共轭多重键的分子，在外磁场作用下，电 子沿分子某一方向流动，产生感应磁场。 此感应磁场与外加磁场方向在环内相反（抗磁），在环外 相同（顺磁），即对分子各部位的磁屏蔽不相同，称为磁 的各向异性效应。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
苯环上的氢处于去屏蔽区(-)； 苯环的上下方处于屏蔽区(+)； =6-8.5 ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 2）羰基和碳碳双键
3、氢键 氢键的形成使核外电子云密度减小，氢核受去屏蔽作用，δ移向低场。 氢键形成的程度: 与样品浓度、温度及溶剂有关； -OH与-NH2质子的化学位移变化范围较大：
醇 –OH 酚 胺 -NH2 酸
δ=0.5-5 δ=4-7 δ=0.5-5 δ=10-13ppm(易以二聚体形式存在，双分子氢键)
高温使OH、NH、SH等氢键程度降低，信号共振位置移向高场。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应
环电流 磁力线
核受到的影响：
核
H扫=H0 + H诱导
Ho
H诱导：与外磁场方向相反的诱导磁场强度； H0 ：无屏蔽时，氢核发生共振的磁场强度； 无屏蔽效应时：H扫=H0 有屏蔽效应时：H扫=H0 + H诱导
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应
例：CH3CH2I 有两种不同环境下的氢， 在核磁谱图上出现两组共振吸收峰。
C3CH C2CH2 C-CH3
环烷烃
羰基（C=O）和双键（C=C）类似， 双键平面为去屏蔽区(-)， 双移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 3）碳碳三键
三键平面为屏蔽区(+)， 三键上下方为去屏蔽区(-)。
=1.8 ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 1. 诱导效应 电负性大的原子与 1H邻接时，其吸电子作用使氢核周围 电子云密度降低，屏蔽作用减少，共振吸收在较低场，即 质子的化学位移向低场移动，值增大。
/ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 ■ 取代基的诱导效应随C-链的延伸减弱：
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
识别活泼氢可采用重水交换。
O
O
R C CH2 C R'
OH O R C CH C R'
11~16 ppm
H OO
R
R'
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
四、特征质子的化学位移值
常用溶剂质子 的化学位移值
CHCl3 D (7.27)
0.5(1)—5.5 2—4.7
OH
NH2 NH
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
不同化学环境中的氢核，受到屏蔽作用不同，它们的共振吸收出现在不同 磁场强度下，用来表示这种不同位置的量叫作化学位移(chemical shift)。
常用一个参考物（四甲基硅，TMS，0））为标准求出其它核相对于它的 位置，叫做相对化学位移。
不同仪器质子共振所需外加磁场强度不同，而核外电子的诱导磁场与外磁场 强度成正比，所以为了使用不同仪器的工作者具有对照谱图的共同标准，通常用 值表示化学位移。由于数值太小，所以乘以106，单位ppm。
732屏蔽效应和化学位移三影响化学位移的主要因素诱导效应电负性大的原子与h邻接时其吸电子作用使氢核周围电子云密度降低屏蔽作用减少共振吸收在较低场即质子的化学位移向低场移动值增大
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应 有机分子中的原子以化学键相连，原子周围有电子运动。 在外磁场作用下电子可产生诱导电子流，从而产生诱导 磁场，诱导磁场方向与外加磁场方向恰好相反。 原子核受到外加磁场的影响（H纯）比实际外加磁场强度 （H扫）小，这种效应叫做屏蔽效应（shielding effect)。
60MHZ
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
为什么选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质： (1) Si的电负性比C小，其质子受到较大的屏蔽，共振信号出 现在高场（δ值定为0），绝大多数吸收峰均出现在它的左边。 (2) 结构对称，只有一种质子，是一个单峰。 (3) 容易回收(b.p低)，与样品不反应、不缔合。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
低场
TMS
高场
9 8 7 6 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3
磁场强度增加的方向是 值减小的方向；
标准物: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si, TMS =0（单峰） 例：CHCl3： = —4—37—HZ— 106 = 7.28 ppm
10.5—12
6—8.5
9—10
4.6—5.9
1.7—3 0.2—1.5
13 12 11 10 9 8
RCOOH
R
RCHO
7654
CR2=CH-R
H CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2
3210
CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O
CH2=CH-CH3
■ 取代基的数目越多，对δ的影响越显著：
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应
具有多重键或共轭多重键的分子，在外磁场作用下，电 子沿分子某一方向流动，产生感应磁场。 此感应磁场与外加磁场方向在环内相反（抗磁），在环外 相同（顺磁），即对分子各部位的磁屏蔽不相同，称为磁 的各向异性效应。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
苯环上的氢处于去屏蔽区(-)； 苯环的上下方处于屏蔽区(+)； =6-8.5 ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 2）羰基和碳碳双键
3、氢键 氢键的形成使核外电子云密度减小，氢核受去屏蔽作用，δ移向低场。 氢键形成的程度: 与样品浓度、温度及溶剂有关； -OH与-NH2质子的化学位移变化范围较大：
醇 –OH 酚 胺 -NH2 酸
δ=0.5-5 δ=4-7 δ=0.5-5 δ=10-13ppm(易以二聚体形式存在，双分子氢键)
高温使OH、NH、SH等氢键程度降低，信号共振位置移向高场。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应
环电流 磁力线
核受到的影响：
核
H扫=H0 + H诱导
Ho
H诱导：与外磁场方向相反的诱导磁场强度； H0 ：无屏蔽时，氢核发生共振的磁场强度； 无屏蔽效应时：H扫=H0 有屏蔽效应时：H扫=H0 + H诱导
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应
例：CH3CH2I 有两种不同环境下的氢， 在核磁谱图上出现两组共振吸收峰。
C3CH C2CH2 C-CH3
环烷烃
羰基（C=O）和双键（C=C）类似， 双键平面为去屏蔽区(-)， 双移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 3）碳碳三键
三键平面为屏蔽区(+)， 三键上下方为去屏蔽区(-)。
=1.8 ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 1. 诱导效应 电负性大的原子与 1H邻接时，其吸电子作用使氢核周围 电子云密度降低，屏蔽作用减少，共振吸收在较低场，即 质子的化学位移向低场移动，值增大。
/ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 ■ 取代基的诱导效应随C-链的延伸减弱：
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
识别活泼氢可采用重水交换。
O
O
R C CH2 C R'
OH O R C CH C R'
11~16 ppm
H OO
R
R'
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
四、特征质子的化学位移值
常用溶剂质子 的化学位移值
CHCl3 D (7.27)
0.5(1)—5.5 2—4.7
OH
NH2 NH
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
不同化学环境中的氢核，受到屏蔽作用不同，它们的共振吸收出现在不同 磁场强度下，用来表示这种不同位置的量叫作化学位移(chemical shift)。
常用一个参考物（四甲基硅，TMS，0））为标准求出其它核相对于它的 位置，叫做相对化学位移。
不同仪器质子共振所需外加磁场强度不同，而核外电子的诱导磁场与外磁场 强度成正比，所以为了使用不同仪器的工作者具有对照谱图的共同标准，通常用 值表示化学位移。由于数值太小，所以乘以106，单位ppm。
732屏蔽效应和化学位移三影响化学位移的主要因素诱导效应电负性大的原子与h邻接时其吸电子作用使氢核周围电子云密度降低屏蔽作用减少共振吸收在较低场即质子的化学位移向低场移动值增大
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
一、屏蔽效应 有机分子中的原子以化学键相连，原子周围有电子运动。 在外磁场作用下电子可产生诱导电子流，从而产生诱导 磁场，诱导磁场方向与外加磁场方向恰好相反。 原子核受到外加磁场的影响（H纯）比实际外加磁场强度 （H扫）小，这种效应叫做屏蔽效应（shielding effect)。
60MHZ
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
为什么选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质： (1) Si的电负性比C小，其质子受到较大的屏蔽，共振信号出 现在高场（δ值定为0），绝大多数吸收峰均出现在它的左边。 (2) 结构对称，只有一种质子，是一个单峰。 (3) 容易回收(b.p低)，与样品不反应、不缔合。